CN111788781A - 光纤特性测量系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于对光纤进行表征的系统和方法，其由光学线路系统(10)中的光学节点(12)部分地执行，包括利用一个或更多个组件(50、52)在光学节点(12)处执行一个或更多个测量以表征光纤(16、18)，其中，一个或更多个组件(50、52)在光学节点(12)的操作期间执行功能，并且被重新配置为独立于该功能执行一个或更多个测量；以及基于一个或更多个测量，配置光学节点(12)以通过光纤(16、18)进行通信。一个或更多个组件能够包括光学服务信道(OSC)、光学时域反射仪(OTDR)和光学放大器中的任意一个。该配置能够包括基于一个或更多个测量设置进入光纤中的发射功率。

Description

光纤特性测量系统和方法
技术领域
本公开总体上涉及光纤通信系统和方法。更具体地说，本公开涉及光纤表征测量系统和方法，诸如确定光纤跨度长度、受激拉曼散射(SRS)测量、色散测量等，以用于光学联网系统。
背景技术
光纤表征测量能够包括，例如，光纤跨度长度、受激拉曼散射(SRS)测量、色散测量、损耗测量等。常规的光纤表征方法涉及对设备进行服务外测量和/或基于计算的估计(例如，基于长度、光纤类型等确定的损耗和色散)。服务外测量非常耗时、昂贵且容易出错(例如，将测量的数据加载到计划工具、电子表格等中)。而且，服务外测量可能无法反映当光学系统处于服务中时的未来状况。随着光学联网系统继续以更高的容量发展，需要从系统中获得尽可能多的余量和性能，包括具有用于正确配置光学联网系统的精确的光纤特性测量。
光纤跨度长度测量是光纤跨度的物理长度。一种常规方法是基于例如地图、全球定位卫星(GPS)等来寻找物理路线距离。另一种常规方法包括使用光学时域反射仪(OTDR)迹线来估计光学系统中的光纤跨度长度，并根据观察到的事件确定光纤的末端，或者使用光学服务信道(OSC)执行往返延迟(RTD)测量。RTD测量需要在一个光纤上将数据包从节点A传输到节点B，再在第二个光纤上将该数据包返回到节点A，然后比较传出和返回数据包的时间戳。能够由时间戳和光速确定光纤长度。使用OTDR迹线，通常很难或不可能明确地标识光纤的末端，这是因为它可能不是OTDR迹线中的清晰特征。例如，在长的跨度中，对应于光纤末端的低反射事件可能低于OTDR的本底噪声，因此无法检测到。由于OSC数据包的定时抖动，RTD测量的精度有限(+/-5％)。而且，RTD测量假定两条光纤的长度相等，而情况并非总是如此。
光纤SRS测量与光纤非线性有关。传统上，仅从光纤类型信息中导出光纤的光纤非线性系数或有效面积(Aeff)，该光纤类型信息可从数据库中提取或手动输入到网络设计工具中。没有已知的商业设备来执行这种类型的测量。光纤类型信息通常不可靠，因为通常需要手动输入。如果在相同的光纤跨度中存在混合光纤类型并且难以合并，这会造成混淆。配线板损耗通常被忽略或作为默认值，而不是作为测量值输入到设计工具中。在基于非线性测量确定每个跨度中的最佳信道发射功率方面，这可能导致很大的不确定性。
能够使用商业测试设备在现场进行光纤色散的测量。但是，在许多情况下，光纤色散是从光纤类型信息中得出的，光纤类型信息是从数据库中提取的，或者是在网络设计工具中手动输入的。使用商业测试设备既昂贵又费时。此外，商业测试设备在需要时可能无法提供，并且需要将其物理运输到每个光纤跨度的末端。
发明内容
在实施例中，用于对光纤进行表征方法，由光学线路系统中的光学节点部分地执行，包括利用一个或更多个组件在光学节点处执行一个或更多个测量以表征光纤，其中，一个或更多个组件在光学节点的操作期间执行功能，并且被重新配置为独立于该功能执行一个或更多个测量；以及基于一个或更多个测量，配置光学节点以通过光纤进行通信。一个或更多个组件均能够包括光学服务信道(OSC)、光学时域反射仪(OTDR)和光学放大器中之一。该配置能够包括基于一个或更多个测量设置进入光纤中的发射功率。
一个或更多个组件能够包括光学时域反射仪(OTDR)，并且进行一个或更多个测量能够包括利用可配置反射元件执行OTDR测量，该可配置反射元件被配置为在光纤的端部提供清晰的参考点；基于清晰的参考点从OTDR测量中确定光纤的长度。可配置反射元件能够包括被配置为与多条光纤共享OTDR组件的1xN微机电系统(MEMS)开关。
一个或更多个组件可以包括：i)光学放大器，ii)至少一个器件，其被配置为提供光学放大器的放大带宽之外的光学波长，并且执行一个或更多个测量能够包括在光学放大器被禁用的情况下在光学节点的下游节点处测量光学波长的功率P1；通过配置为产生放大受激发射(ASE)的光学放大器，在下游节点处测量光学波长的功率P2；以及基于测得的功率P1和功率P2确定受激拉曼散射(SRS)。进行一个或更多个测量能够进一步包括基于光纤长度和使用光纤的衰减系数来缩放SRS。光学节点能够包括基于缩放的SRS确定进入光纤的发射功率。
在另一个实施例中，一个或更多个组件能够包括第一波长的光学服务信道(OSC)和第二波长的光学时域反射仪(OTDR)，并且其中，执行一个或更多个测量能够包括以相同的位模式以同步方式或以已知的延迟来驱动第一波长和第二波长中的每一个；并且其中，基于在下游节点接收第一波长和第二波长，测量在光纤上的色散。
测量色散能够包括确定第一波长和第二波长中的每一个上的光学脉冲之间的差分时间延迟，并将差分时间延迟除以光纤的长度和第一波长和第二波长的分离值，以确定第一波长和第二波长的平均值处的色散。
在实施例中，被配置为对光纤进行表征的光学线路系统中的光节点包括被配置为在光学节点的操作期间执行功能的一个或更多个组件，其中，一个或更多个组件被配置为执行一个或更多个测量以表征光纤，其中，一个或更多个组件在光学节点的操作期间执行功能，并且被重新配置为独立于该功能执行一个或更多个测量；以及光学调制解调器，其被配置为基于一个或更多个测量通过光纤进行通信。一个或更多个组件均能够包括光学服务信道(OSC)、光学时域反射仪(OTDR)和光学放大器中的任意一个。能够基于一个或更多个测量来设置光学调制器进入光纤的发射功率。
在实施例中，一个或更多个组件能够包括光学时域反射仪(OTDR)，并且一个或更多个测量能够包括利用可配置反射元件的OTDR测量，该可配置反射元件被配置为在光纤的端部提供清晰的参考点；其中，基于清晰的参考点从OTDR测量中确定光纤的长度。可配置反射元件能够包括被配置为与多条光纤共享OTDR组件的1xN微机电系统(MEMS)开关。
一个或更多个组件可以包括：i)光学放大器，ii)被配置为在光学放大器的放大带宽之外提供光学波长的器件，并且一个或更多个测量能够包括在光学放大器被禁用的情况下在光学节点的下游节点处测量光学波长的功率P1；通过配置为产生放大受激发射(ASE)的光学放大器，在光学节点的下游节点处测量光学波长的功率P2；以及基于测得的功率P1和功率P2确定受激拉曼散射(SRS)。能够基于光纤长度并使用光纤的衰减系数来缩放SRS，并用于确定进入光纤的发射功率。
一个或更多个组件能够包括第一波长的光学服务信道(OSC)和第二波长的光学时域反射仪(OTDR)，并且以相同的位模式以同步方式或以已知的延迟来驱动第一波长和第二波长中的每一个；并且基于在下游节点接收第一波长和第二波长，测量在光纤上的色散。能够通过以下方式测量色散，确定第一波长和第二波长中的每一个上的光学脉冲之间的差分时间延迟，并将差分时间延迟除以光纤的长度和第一波长和第二波长的分离值，以确定第一波长和第二波长的平均值处的色散。
在进一步的实施例中，一种装置，其被配置为用于对光纤进行表征，由光学线路系统中的光学节点部分地执行，该装置包括被配置为在光学节点上引发一个或更多个测量以利用一个或更多个组件来表征光纤的电路，其中，一个或更多个组件在光学节点的操作期间执行功能，并被重新配置以独立于该功能执行一个或更多个测量；以及被配置为基于一个或更多个测量配置光学节点以通过光纤进行通信的电路。
附图说明
这里参考各种附图示出并描述了本公开，其中，适当时，相同的附图标记用于表示相同的系统组件/方法步骤，并且其中：
图1是具有通过光纤互连的两个节点的光学网络的网络图；
图2是其中集成了偏振仪的光学线路器件的框图；
图3是具有放大器的光学线路器件的框图，该放大器用于在回送偏振仪配置中与光学线路器件一起操作；
图4是光学线路器件的框图，该光学线路器件是其中集成了偏振仪的拉曼放大器；
图5是光学线路器件的框图，该光学线路器件能够是可插拔的模块等，其中集成了与光学时域反射仪(OTDR)共享组件的偏振仪；
图6是说明可被用于集成偏振仪的分频偏振仪(DOAP)的框图；
图7是双向OTDR配置的框图；
图8是光纤上的OTDR迹线的曲线图，示出了不同光纤类型的区别；
图9是用于说明光纤跨度长度测量的光学网络的网络图；
图10是用于说明光纤SRS测量的光学网络的网络图；
图11是不同光纤类型的拉曼增益系数和有效面积的曲线图；
图12是发射到光纤中的C波段放大受激发射(ASE)源的强度与在1511nm处测得的对于配线板损耗为0dB至3dB的SRS系数之间的相关性的图；
图13是最佳发射功率与SRS的关系图；
图14是光学网络的网络图，用于说明光纤色散测量和非线性系数；以及
图15是部分地由光学线路系统中的光学节点执行的表征光纤的过程的流程图。
具体实施方式
在各种实施例中，本公开涉及光纤表征测量系统和方法，诸如确定光纤跨度长度、受激拉曼散射(SRS)测量、色散测量等，以用于光学联网系统。光纤表征测量系统和方法实现各种光学特性的服务中测量以及基于其的光学线路系统的相关联配置，包括自动配置。使用先进的光学系统，非常需要准确了解光纤跨度长度、诸如SRS的非线性测量、色散测量等，以配置各种设置，包括发射功率、色散补偿滤波器设置等。常规的估算方法足以满足上一代系统的需求，但在以100Gb/s或更高的速度下操作时，以及使用支持灵活调制和波特率的下一代光学调制解调器时需要不准确成本裕度。
光纤跨度长度测量利用具有位于光纤末端的可配置反射器的OTDR迹线，以提供用于光纤跨度长度测量的参考点。例如，可配置反射器能够是1xN微机电系统(MEMS)开关，该开关也被用于配置跨N条不同的光纤的OTDR系统。可以启用和禁用可配置反射器，从而可以在OTDR迹线之间进行比较以准确定位光纤的末端。
光纤SRS测量能够利用光学系统中的现有装置(例如OSC或OTDR)作为探测信号，并利用放大器作为ASE源，在每个跨度的基础上执行自动SRS测量。具有集成SRS测量功能的光学传输系统能够被用于在每个跨度的基础上自动优化光学信号的发射功率，而无需事先了解光纤类型或配线板损耗。
光纤色散测量利用两个集成发射器在两个不同的波长(例如OSC和OTDR)进行光纤跨度的差分延迟或色散测量。两个集成发射器的脉冲能够在上游节点进行同步，用位序列进行编码，并执行短时延迟测量技术来测量两个接收信号之间的延迟，例如基于时间的互相关和基于快速傅立叶变换(FFT)的相移检测。光纤分散度测量能够使用光纤跨度长度测量。
有利地，这些测量都能够使用诸如OSC、OTDR等光学线路系统中的集成装置来实现。光纤跨度长度测量支持两个终端节点之间的长度确定，例如可重新配置的光学分插复用器(ROADM)。光纤SRS测量和光纤色散测量能够支持每个跨度测量，例如两个端子之间、两个放大器之间、端子和放大器之间的测量。
光纤跨度长度测量结果能够被用于光纤SRS测量和光纤色散测量中。光纤SRS测量和光纤色散测量能够被用于在每个跨度的基础上自动优化光学信号的发射功率。有利地，这些测量能够使用本文所述的光学线路系统和各种集成组件来远程地并自动地执行。这种方法避免了手工光纤表征的时间、费用、不准确性以及对假设和默认值的依赖。
光学线路系统
图1是具有通过光纤16、18互连的两个节点12、14的光学网络10的网络图。在光纤16、18上彼此连接的光学节点12、14能够被称为光学线路系统，并且代表单个跨度。当然，本领域普通技术人员将认识到，光学网络10能够包括其他节点、光纤、跨度、光学放大器站点、分插站点等。节点12、14可以是任何类型的光学网络元件，包括但不限于波分复用(WDM)终端、可重配置的光学分插复用器(ROADM)、交换机、路由器、交相连接器等。在实施例中，节点12、14具有光学收发器、应答器或调制解调器(在本文中统称为“调制解调器”)以提供流量承载信道的传输。节点12、14还能够包括光学放大器，例如掺铒光纤放大器(EDFA)、拉曼放大器等。节点12、14可以包括多路复用器和解复用器组件，例如分离器、组合器、波长选择开关等，以执行来自多个调制解调器的多个流量承载信道的WDM。而且，节点12、14能够包含其他各种组件，例如光学服务信道(OSC)，其被用于在例如是光学放大器、光学时域反射仪(OTDR)的光学节点之间进行管理通信，以测量光纤16、18、拉曼放大器等的背向反射。
节点12、14中的各种上述组件能够被物理实现在形成节点12、14的网络元件中的硬件组件中。硬件组件能够被包含服务中路卡、线路模块、可插拔模块、诸如1-2机架单元(RU)高的“比萨盒”的小型封装式单元中。硬件组件通常彼此光学地连接，以最终通过光纤16、18进行传输和接收。如本文所述，光学线路器件是硬件设备，其是节点12、14的一部分并集成在其中。光学线路器件的示例能够包括拉曼放大器模块、EDFA放大器模块、OSC模块、OTDR模块、调制解调器等。
调制解调器能够包括不归零(NRZ)、双二进制、正交幅度调制(QAM)、差分相移键控(DPSK)、差分正交相移键控(DQPSK)、正交频分复用(OFDM)、利用前述任何项的偏振光复用、以及任何其他类型的光学调制和检测技术。重要的是，调制解调器利用先进的相干调制/解调技术，因此必须适当地配置调制解调器，以具有光纤16、18的光学特性的完全的可见性。而且，节点12、14能够与管理系统进行通信，例如网络管理系统(NMS)、元素管理系统(EMS)、路径计算元素(PCE)、软件定义的网络(SDN)控制器、控制平面等。
光学线路器件/系统中的集成偏振仪
图2是其中集成有偏振仪40的光学线路器件30的框图，图3是具有放大器42的光学线路器件32的框图，以用于在回送偏振仪配置中与光学线路器件30一起操作，图4是光学线路器件34的框图，该光学线路器件是集成了偏振仪40的拉曼放大器，以及，图5是光学线路器件36的框图，该光学线路器件能够是其中集成了可插拔的模块等，其中集成了与OTDR共享组件偏振仪40。
在图2中，光学线路器件30包括集成在其中的偏振仪40，以支持在光纤16上的偏振仪探测信号的传输以及在光纤18上的相应的偏振仪探测信号的接收。在实施例中，光学线路器件30能够被用在光学网络10中的各个节点处，以支持偏振仪在两个光纤16、18上探测信号。在图3中，光学线路器件32包括集成在其中的放大器42，该放大器被配置为接收光纤16上的偏振仪探测信号，以放大偏振仪探测信号并且回送光纤18上的偏振仪探测信号。因此，在一个实施例中，光学线路器件30能够位于相对的节点12、14处，以支持每个光纤16、18上的单个偏振仪探测信号，并且在另一个实施例中，光学线路器件30能够位于节点12处，并且光学线路器件32能够位于节点14处，以支持同一探测信号的回送。回送能够提供附加的详细信息，以使SOP瞬变的定位更加精细。在另一个实施例中，光学线路器件30能够位于相对的节点12、14处，以支持单个偏振仪探测信号，该信号分别在光纤16、18上以相反的方向传播。不同地，用于单个偏振，仪探测信号的发射器能够是可调的。在来自相对的光学线路器件30的单个偏振仪探测信号反向传播的情况下，可调发射器能够针对偏振探测信号中的每一个调谐到不同的波长。以此方式，当从两个相对的光学线路器件30获得偏振仪数据时，实现了虚拟回送，并且该偏振仪数据能够被以类似于光学线路器件32的物理回送的方式用于故障定位。
除了偏振仪40和放大器42之外，光学线路器件30、32还包括各种光学线路组件50、52。示出的光学线路组件50在光纤16上传输，而示出的光学线路组件52从光纤18接收。能够将光学线路组件50、52集成在光学线路系统中，例如EDFA放大器、拉曼放大器、OSC、OTDR、调制解调器或收发器、WSS等。光学线路器件30、32包括滤波器54、56，用于将偏振仪探测信号与WDM信号、OSC信号、OTDR信号、拉曼泵等进行复用和解复用。在光学线路组件50中，滤波器54配置为将偏振仪40的输出与光学线路组件50的输出组合，并且滤波器56被配置为将偏振仪探测信号分离到偏振仪40，并将其他信号(WDM信号、OSC信号、OTDR信号、拉曼泵等)分离到光学线路组件52。类似地，在光学线路器件32中，滤波器56将偏振仪探测信号分离到放大器42，与提供给光学线路组件52的其他信号分开，并且滤波器54将放大器42的输出、即放大的偏振探测信号与光学线路组件50的输出进行组合。在此示出了具有放大器42的光学线路器件32，但是在其他实施例中，在形成光学线路器件32的回送功能的简单连接的情况下，可以省略放大器42。可以在不需要放大以使偏振探测信号穿过两个光纤16、18的情况下、例如在较短的跨度中使用该方法。
关于集成，光学线路器件30、32能够是线路卡、拉曼放大器模块、EDFA放大器模块、OSC模块、OTDR模块、调制解调器、可插拔模块、比萨盒等。而且，能够在被配置为插入光学线路系统中的另一硬件设备的可插拔模块中实现集成偏振仪。这些硬件设备是光学线路系统的一部分，并以集成方式操作。即，这些硬件设备支持统一的管理和控制，即操作、管理、维护和供应(OAM&P)。偏振仪40能够通过这种统一的管理和控制操作以及在服务中与WDM流量承载信道，OSC信道，OTDR信号等操作。放大器42能够是EDFA、半导体光放大器(SOA)、拉曼放大器等。注意，根据偏振仪探测信号的波长，放大器42可能需要不同于常规EDFA的工作频带。基于放大器42的连通性，光学线路器件32被配置为将放大的偏振仪探测信号回送回到光学线路器件30。
偏振仪40包括耦合到滤波器54的发射器和耦合到滤波器56的接收器。注意，偏振仪40通常是被配置为测量测试信号的偏振的接收设备。本领域普通技术人员将认识到，本文所述的集成偏振仪包括用于测试信号、即偏振探测信号的接收设备和发射器。在实施例中，接收器能够包括图6中的实施例。在实施例中，发射器可以是分布式反馈激光器(DFB)，例如用于提供单偏振、连续波(CW)或脉冲。发射器提供的偏振探测信号的波长不会对WDM流量承载信道、OSC信道、OTDR信号等产生干扰。例如，WDM流量承载信道可以在C波段中，例如大约1528-1560nm；当然，也可以考虑其他传输频带。拉曼泵通常低于1500nm在1400nm的范围。能够选择OSC信道、OTDR波长等，以免彼此干扰和偏振探测信号。例如，OSC信道能够为1510nm、1625nm等。在实施例中，偏振探测信号在1591nm处，以避免与拉曼泵发生非线性相互作用。当然，对于偏振仪40和偏振仪探测信号，也可以考虑其他值，只要该值不干扰光学线路系统中的其他信号即可。在实施例中，如本文所述，偏振仪40可以与OTDR共享激光器。
图4示出了光学线路器件34，其是拉曼放大器，其中集成了偏振仪40以及拉曼放大器60、OTDR 62和OSC 64。光学线路器件34是具有线路_A_输入端口70、线路_A_输出端口72、线路_B_输出端口74和线路_B_输入端口76的四端口光学器件。例如，线路A可以被耦合到光纤16或其他光学组件，并且线路B可以被耦合到光纤18或其他光学组件。拉曼放大器60包括一个或更多个拉曼泵78，它们经由滤波器80耦合以反向传播出线路_A_输入端口70。滤波器能够是14XX滤波器，其中XX是拉曼泵在1400-1500nm范围的波长，或者滤波器能够将1500nm以下的任何信号等与1500nm以上的其他信号组合。OTDR 62能够经由DFB激光器82和检测器84(例如雪崩光电二极管)提供背向反射测量。DFB激光器82和检测器84能够经由循环器86等和滤波器88耦合到线路_A_输入端口70。在实施例中，DFB激光器82能够是1527nm；或者，DFB激光器82能够是1527nm；当然，也可以考虑其他波长。OSC 64能够通过诸如小型封装可插拔(SFP)之类的可插拔光学收发器90来实现。OSC 64既经由过滤器92添加，又经由过滤器94移除，以提供双向遥测信道。在实施例中，OSC 64能够在1511nm处操作；当然，也可以考虑其他波长。
偏振仪40包括接收器100和DFB激光器102。同样，DFB激光器102经由滤波器54将测试信号、即偏振探测信号提供给线路_B_输出端口76，并且在接收器100处经由滤波器56从线路_A_输入端口70接收对应的测试信号。同样，在实施例中，DFB激光器102能够在1591nm处；当然，也可以考虑其他波长。在该实施例中，测试信号与用于WDM流量承载信道的C波段共同传播，从而能够从上游偏振探测信号中检测SOP瞬变。接收器100考虑了包括图6中描述的各种实施例的任何架构。因此，在光学线路器件34中，拉曼放大器60、OTDR 62、OSC 64和偏振仪40能够同时操作，因为每个都具有不同的操作波长，并且每个操作波长都在用于WDM流量承载信道的C波段之外。
在图5中，光学线路器件36是可插拔模块，其能够被插入光学线路系统中以支持双重OTDR和偏振仪功能。图5示出了例如经由光纤16、18彼此连接的两个互补的光学线路器件36。基于开关110、112的配置，光学线路器件36被配置为操作OTDR或偏振仪。注意，OTDR和偏振仪都能够共享DFB激光器114，该DFB激光器能够被配置为用于OTDR模式的脉冲或被配置为用于SOP模式的单偏振连续波(CW)。光学线路器件36包括输出端口120和输入端口122。DFB激光器114耦合到开关110，该开关将DFB激光器114耦合到用于SOP模式的输出端口120，并且经由用于OTDR模式的循环器124耦合到输入端口122以测量背向反射。输入端口122被耦合到循环器124，该循环器基于开关112的配置连接到偏振仪接收器100或OTDR接收器126。在实施例中，光学线路器件36的默认操作能够是偏振仪，即开关110、112连接到“1”的位置，并且根据需要选择性地启用OTDR模式以测量背向反射。
图6是说明可被用作集成偏振仪的分频偏振仪(DOAP)200的框图；DOAP 200具有输入光202，该输入光通过不同排列204而被不同地排列，其将不同排列的光输出到提供相应的电输出i1、i2、i3、i4 208的四个检测器206，该电输出是输入光202的斯托克斯参数的线性投影。不同排列204以不同的排列将输入光202分成不同的方式(通常为4种方式)，使得DOAP200的输出光电流是输入光202SOP的线性投影。偏振仪的重要技术是实现光的不同排列204的元件。
双向OTDR
图7是双向OTDR配置的框图。此处，OTDR测量系统300被连接到用于光纤对16、18的ROADM维度302、304。此处，OTDR测量系统300的端口328连被接到ROADM维度302的端口344，类似地，OTDR测量系统300的端口328被连接到ROADM维度304的端口344。ROADM维度302、304经由光纤16、18彼此连接。利用1×4光学开关326，OTDR测量系统300能够连接到三个附加的ROADM维度(未示出)。OTDR测量系统300的一个优点是端口344和端口328之间只有单个光纤连接。
ROADM维度302、304能够由模块形成，该模块包括可连接到光纤16、18和端口344的端口346。该模块能够包括其他功能，诸如光放大器348(例如，EDFA、拉曼泵等)、波长选择开关(WSS)等。形成ROADM维度302、304的模块包括各种滤波器350、352、354，以分配来自OTDR测量系统300的波长λ1、λ2。在ROADM维度302、304内，端口344之间的OTDR信号连接被耦合到光学滤波器350，该光学滤波器对两个波长λ1、λ2进行多路分配。第二滤波器352将波长λ1(例如，红色波长)与来自放大器348的WDM信号组合，该WDM信号沿传输方向传播，即在光纤16上从右到左并且在光纤18上从左到右。
第三滤波器354类似地将波长λ2(例如，蓝色波长)与沿接收方向(在光纤18上从右到左并且在光纤16上从左到右)进入ROADM维度302、304的WDM信号组合；在这种情况下，OTDR源和WDM信号的信号是反向传播的。光纤16、18的两端具有相似的布置，即在每个光纤16、18中，具有与WDM信号共同传播的红色OTDR源(波长λ1)和反向传播的蓝色OTDR源(波长λ2)。
在此示例中，OTDR波长λ1与光纤16上的WDM信道一起传播，并且反向散射信号λ1_反向在OTDR测量系统300中的OTDR测量子系统360处被接收回来。在光纤16的另一个方向上，OTDR波长λ2与WDM信道反向传播，并且反向散射信号λ2_反向在OTDR测量子系统360处被接收回来。就波长λ1、λ2、λ1_反向、λ2_反向而言，光纤18具有与光纤16相反的构造。
使用两个不同的波长λ1、λ2确保共享同一光纤16、18的两个OTDR源不会互相干扰，因此能够独立操作。这样就无需在跨度的两端同步ODTR，从而大大简化了软件实现。因为一个OTDR的使用不会阻止另一个OTDR进行测量，所以其可以确保两个OTDR都是随时可用的。由于仅需要单个光纤就可以在两个方向上将OTDR测量系统300连接到ROADM卡或模块，因此还具有简化布线的好处。
图8是光纤16上的OTDR迹线380的曲线图，示出了不同光纤类型的区别。一旦在每个OTDR测量系统300处采集到双波长OTDR迹线，就能够经由光学服务信道(OSC)、数据通信网(DCN)或类似的方式在网络元素之间交换迹线数据，从而能够通过结合从同一光纤16的两端采集的迹线来创建复合迹线。来自每个跨度的迹线也可以由更高级别的应用程序进行整理，例如EMS、NMS、SDN应用程序等。在双向OTDR的情况下，在两个方向上都将观察到类似的接头损耗，而跨度中光纤类型的变化一个方向上会出现损耗(从较小纤芯的光纤到较大纤芯的光纤)，但在另一个方向上会出现增益(从较大纤芯到较小纤芯)。
两个波长λ1、λ2的选择是设计的重要部分。在实施例中，波长λ1是红色波长，即大于1560nm，在掺铒光纤放大器(EDFA)放大频带之外，并且大于通常为1530nm至1565nm的WDM信号(即EDFA放大频带)。波长λ2能够是蓝色波长，即小于1530nm，类似地，在EDFA放大频带之外并且小于WDM信号。在实施例中，波长λ1与WDM信号共同传播，而波长λ2与WDM信号反向传播。上述选择的波长λ1、λ2有利地支持了与WDM信号的服务中操作。即，OTDR测量系统300的一个重要方面是它利用处于两个不同波长(例如，红色和蓝色波长)的两个OTDR源，以便在传输和接收方向上询问连接到节点的两个光纤。在实施例中，波长λ1是1625nm，并且波长λ2是1527nm。
同样，将两个波长选择为在具有流量承载信道的一个或更多个信号带之外(例如大约1530至1565nm的C波段，或其他传输波段，例如L波段、S波段等)，使得双向OTDR能够在流量操作时在服务中操作。即，将两个波长选择为在为流量承载信道保留的频谱之外。例如，通过选择与WDM信号共传播的波长λ1，使该波长大于一个或更多个信号波段(例如，C波段的1560nm)中的最大值波长，即较长的波长，相对于WDM信号而言，可以避免或最小化诸如交相调制的非线性相互作用。对于反向传播，由于与WDM信号的非线性相互作用被最小化，因此具有更大的灵活性。通过选择与WDM信号反传播的波长λ2，使该波长小于一个或更多个信号波段(例如，C波段的1528nm)中的最小值波长，即较短的波长，该波长λ2能够被用于测量和剖析拉曼增益。例如，紧接WDM信号带下方的OTDR波长能够被用于监视拉曼增益。在拉曼增益范围内具有一个波长而在外部具有一个波长将有助于对拉曼增益及其在光纤介质中的分布进行服务中测量，而不需要仅依靠在拉曼泵未开启的情况下获得的基线轨迹。当然，对于不同的波长λ1、λ还可以考虑其他的值。而且，激光器能够包括可调波长，以为不同的应用提供不同的波长。
光纤跨度长度测量
图9是用于说明光纤跨度长度测量的光学网络10的网络图。如本文所述，使用OTDR迹线来确定光纤跨度长度，通常难以或不可能明确地标识光纤16、18的端部，这是因为它可能不是OTDR迹线中的清晰特征。在实施例中，在光纤16、18的每一端部处使用可配置反射元件402，以提供能够被用于在OTDR迹线中标识光纤端的位置的清晰的参考点。能够分别测量每个光纤16、18，并且长度测量的精度能够优于+/-1％。
节点12、14能够包括集成的OTDR，例如OTDR测量系统300。光纤跨度长度测量可以利用OTDR测量系统300基于OTDR迹线来确定光纤跨度长度。值得注意的是，OTDR测量系统300包括一个1xN微机电系统(MEMS)开关(例如1x4光学开关326)，该开关是可配置反射元件402。通过校准可配置反射元件402以将其配置为用于线路端口中的至少一个的反射镜，能够用OTDR测量系统300中的任何附加组件来实现光纤跨度长度测量。
如本文所述，OTDR测量系统300能够在服务中操作，因此能够服务中执行光纤跨度长度测量。此外，光纤跨度长度测量会测量可能与物理距离不同的光纤长度，这是因为可能存在光纤松弛、非直接物理路由等问题。
1xN MEMS开关是可配置反射元件402，它能够是与OTDR源相对的跨度末端的高反射元件，以提供一个清晰的参考点，该参考点可用于标识OTDR迹线中光纤末端的位置。值得注意的是，这是光纤末端的位置，并且OTDR源是光纤起始处的位置。在一些OTDR配置中，1x4光学开关326被用于跨多个光纤共享相同的OTDR硬件。例如，线路放大器站点可能使用1x4光学开关326，以便能够跨进入和离开该站点的所有4个光纤来执行OTDR测量。在实施例中，1xN开关包括MEMS反射镜，该MEMS反射镜能够以不同的角度倾斜以将不同的光纤彼此耦合。MEMS反射镜也能够倾斜以将来自给定输入光纤的光反射到自身上，从而创建可控的反射镜。在图9中示出了具有光纤16、18的光纤跨度。
为了测量光纤16的长度，在节点14处配置1xN MEMS开关(可配置反射元件402)，以反射来自线路_A_输入的OTDR波长，在节点12处采集OTDR迹线，并基于1xN MEMS开关确定光纤16末端处的高反射点。
为了测量光纤18的长度，在节点12处配置1xN MEMS开关(可配置反射元件402)，以反射来自线路_B_输入的OTDR波长，在节点14处采集OTDR迹线，并基于1xN MEMS开关确定光纤18末端处的高反射点。
注意，可配置反射元件402可以以其他方式实现，例如，使用无源反射元件(具有金属化端面的光纤、薄膜滤光片等)。期望能够使用开关或可变光学衰减器(VOA)来打开和关闭反射，因为它使软件更容易将远端反射与线路系统中可能发生的其他反射区分开来，只需通过比较具有和不具有由可配置反射元件402设置的远端反射的OTDR迹线即可。
光纤SRS测量
图10是用于说明光纤SRS测量的光学网络10的网络图。光纤SRS测量提供了一种技术，该技术使用通常在光学线路系统中可用的组件来表征与模场直径或有效面积(Aeff)相关的光纤16的非线性系数。该系统和方法包括使用现有组件(例如OSC发射器502、OSC接收器504和放大器506、508)的SRS测量功能。例如，在光学网络10中，节点12能够包括后置放大器506，并且节点14能够包括前置放大器508。放大器506、508能够是基于EDFA的。节点12包括OSC发送器502，并且节点14包括OSC接收器504。此外，节点12能够包括具有插入损耗(IL1)的配线板510，并且节点14能够包括具有插入损耗(IL2)的配线路径512。后置放大器506具有输出功率POUT，以及进入光纤的功率PFIB＝POUT–IL1。
为了估计非线性系数，使用OSC发射器502(或可替代地使用OTDR或放大器的光学带宽之外的任何其他可用源)波长作为探针并使用来自放大器506的放大自发辐射(ASE)作为泵来执行SRS测量。
为了执行SRS测量，首先，在禁用放大器506的情况下，在节点14处测量OSC功率(表示为功率P1)。例如，OSC波长能够是1511nm。同样，这也能是OTDR波长。然后，提供放大器506以产生基于C的放大受激发射(ASE)噪声。最后，再次测量OSC功率(表示为功率P2)。由于SRS S(dB)等于P1-P2，因此从较低波长的探针(OSC或OTDR波长)到C波段ASE的能量转移使功率P2更低。
S能够缩放以说明光纤长度：
Figure BDA0002612170010000161
这里，α是光纤的衰减系数，其通常为0.2dB/km，或者可以从OTDR迹线更精确地获得(衰减是OTDR迹线的斜率)；L是光纤的长度，其可以从光纤跨度测量中获得。注意，对于长的光纤跨度(例如100公里)，S≈S’。
SRS参数S’与发射到跨度光纤中的泵信号的强度直接相关，Ifib＝Pfib/Aeff。这是因为光纤的拉曼增益系数主要是Aeff的函数，如图11所示，图11是不同光纤类型的拉曼增益系数和有效面积的曲线图。例如，将85mW的ASE耦合到一定长度的非色散位移光纤(NDSF)上，Ifib≈1mW/um2，S’≈0.86dB，这很容易测量。在有效面积较小的真波标准光纤中，S’约为1.3dB。如果在上游放大器之后引入配线板损耗IL1，则S’参数会相应减小。例如，在IL1＝3dB的情况下，对于NDSF，S’降低为0.43dB。图12说明了不同光纤类型和配线板损耗从0至3dB变化的这种关系。图12是发射到光纤中的C波段ASE源的强度与在1511nm处测得的SRS系数之间的相关性的图，配线板损耗为0dB至3dB。注意，对于不同的光纤类型，这种关系是准通用的。
SRS测量能够被用于校准发射到光纤中的实际信号强度，而无需事先了解光纤类型或配线板损耗。另外，由于SRS导致的功率传输和非线性惩罚均主要发生在光纤的前10至20km中，因此即使将混合类型的光纤拼接在一起，该方法也能够被用于优化发射功率。
能够在每个跨度的基础上执行此测量，当与本文所述的色散测量结合使用时，可以为系统(控制器)软件提供预测和优化端-到-端信道性能所需的信息。这允许系统软件从线路系统中提取尽可能多的性能，例如，通过基于真实光纤测量数据而不是在设计工具中手动输入的通用光纤类型信息来优化进入每个跨度Pfib的信道的发射功率(Pfib)。
由于测量是从跨度的发射端进行的，ASE和探测信号经历了与任何数据信道相同的插入损耗和非线性，因此能够被用来校准最佳信道功率。能够在每个跨度中自动执行测量，并提供足够的精度以允许系统软件优化信道性能。这样可以从系统中提取更多容量。
图13是最佳发射功率与SRS的关系图。例如，最佳发射功率由下式给出：
Figure BDA0002612170010000171
假设/定义包括：最佳发射功率与Aeff成正比，SRS系数与Aeff成反比，IL1影响POUT以及对于dB的SRS系数dB，Pref为对于无配线板损耗的NDSF最佳发射功率，并且Sref为由于无配线板损耗的100km NDSF的SRS所引起的OSC功率变化。
光纤SRS测量能够在初始跨度增加期间执行，类似于拉曼增益校准程序。这种方法的优点是它适用于所有光纤类型、包括混合光纤类型，考虑了配线板损耗，并且不需要其他硬件。
光纤色散测量
图14是光学网络10的网络图，用于说明光纤色散测量和非线性系数。与光纤跨度长度测量和光纤SRS测量类似，光纤色散测量能够用集成在光学线路系统中的现有设备来进行，并且这些测量能够在每个跨度的基础上进行，以向系统(控制器)软件提供预测和优化端到端信道性能所需的信息。这允许系统软件从线路系统中提取尽可能多的性能，例如，通过基于真实光纤测量数据而在设计工具中手动输入的通用光纤类型信息来优化进入每个跨度(Pfib)的信道的发射功率。
色散测量能力使用现有组件：例如OTDR，其包括在节点12处的OTDR源602和在节点14处的OTDR接收器604；以及OSC，其包括OSC发射器502和OSC接收器504。能够在每个跨度中自动执行测量，并提供足够的精度以允许系统软件优化信道性能。这减少了操作员的运营费用，并允许从系统中提取更多的容量。
色散测量是为了测量两个不同波长的光学脉冲之间的差分时间延迟，然后将该数字除以光纤长度和波长间隔，以获得在对应于两个波长平均值的波长处的光纤色散估计值。能够使用本文所述的光纤跨度测量或通过其他方式，例如，使用光学服务信道(OSC)的往返延迟测量来获得光纤长度。
同样，这种色散测量能够利用OSC和OTDR功能所使用的现有硬件。典型的OSC和OTDR波长可分别为1511nm和1625nm，其能够被用于提供1568nm(两个波长的平均值)处的色散估计。本领域技术人员将认识到，基于设计选择，OSC和OTDR波长可以是不同的值，并且唯一的改变将是提供色散估计的波长，即两个波长的平均值。
OSC和OTDR功能能够位于同一电路组或硬件内，这使得可以通过同步脉冲驱动器610同步Tx信号，并通过延迟测量612测量跨度另一端的Rx信号之间的差分延迟。通过使用公共时钟来驱动OTDR和OSC发射器502、602两者，两个波长处的脉冲能够在发射端被同步到纳秒或几纳秒内。可能需要进行一些校准以补偿在驱动电子器件或光学组件中的光纤中可能发生的差分延迟。优选地，检测电路能够被包括在OSC/OTDR发送器502、602设计中，以测量Tx脉冲之间的差分延迟。然后能够实现反馈环路以最小化延迟。可替代地，能够经由OSC通信信道等将测量的Tx延迟值传输到远端。然后，在远端计算延迟的软件/控制器能够减去该Tx延迟值以获得真实的光纤延迟。
同步脉冲驱动器610能够由诸如现场可编程门阵列(FPGA)之类的可编程设备控制，使得取决于所使用的延迟测量技术的类型，能够生成特定的脉冲模式以促进测量。例如，可以创建具有特定占空比的周期脉冲，其被选择以使两个波长处的连续脉冲在它们沿光纤传播时不会重叠。可替代地，可以生成诸如伪随机二进制序列(PRBS)之类的编码位序列。
检测电路能够使用诸如锁定检测之类的已知技术。对于短时间延迟测量，能够使用时域互相关技术或频域相移测量技术来测量两个接收信号之间的差分延迟。互相关很好地与PRBS序列一起工作，而相移测量很好地与固定音调一起工作。
在实施例中，光纤色散测量能够包括同步脉冲驱动器610，其驱动1511nm OSC信号，并与公共帧共同传播1568nm OTDR信号(请注意，OTDR速率不像OSC那样高，但是它们能够包括常见的帧脉冲，例如8kHz的OC-3帧脉冲)。OTDR接收器604能够使用专用OC-3接收器(例如，雪崩光电二极管(APD)接收器光学子组件(ROSA)和WDM滤波器)来终止前向传播的OTDR脉冲。相位检测电路(PLL)能够被用于比较OSC和OTDR脉冲的延迟(例如，对于NDSF约为1ns/km)。为了获得在1538nm处的平均色散，使用光纤长度，所述光纤长度通过使用OSC往返延迟测量或通过光纤跨度长度测量估算的。
关于测量OSC和OTDR信号之间的差分延迟，这些信号中的每一个均由来自同步脉冲驱动器610的相同位序列驱动。由于色散，在一个上为窄的的脉冲能够是在另一个上为较宽的脉冲。可以基于两个序列之间的相关性来测量差分延迟。
光纤测量过程
图15是部分地由光学线路系统中的光学节点执行的表征光纤的过程700的流程图。该过程700包括利用一个或更多个组件在光学节点上执行一个或更多个测量以表征光纤，其中，一个或更多个组件在光学节点的操作期间执行功能，并被重新配置以执行独立于该功能的一个或更多个测量(步骤702)；以及基于一个或更多个测量配置光学节点以通过光纤进行通信(步骤704)。
一个或更多个组件均能够包括光学服务信道(OSC)、光学时域反射仪(OTDR)和光学放大器中的任意一个。本领域的熟练人员认识到，OSC被用于两个相邻节点之间的带内通信，以实现操作、管理、维护和供应(OAM&P)的目的，OTDR被用于确定光纤中的背向反射和损耗，而光学放大器被用于放大。这些组件独立于其正常功能来执行测量。该配置能够包括基于一个或更多个测量设置进入光纤中的发射功率。
在实施例中，一个或更多个组件能够包括光学时域反射仪(OTDR)，并且进行一个或更多个测量能够包括利用可配置反射元件执行OTDR测量，该可配置反射元件被配置为在光纤的端部提供清晰的参考点；基于清晰的参考点从OTDR测量中确定光纤的长度。可配置反射元件能够包括被配置为与多条光纤共享OTDR组件的1xN微机电系统(MEMS)开关。
在另一个实施例中，一个或更多个组件可以包括：i)光学波长，其通过光学服务信道(OSC)和光学时域反射仪(OTDR)之一形成，以及ii)光学放大器，并且执行一个或更多个测量能够包括在光学放大器被禁用的情况下在光学节点的下游节点处测量光学波长的功率P1；通过配置为产生放大受激发射(ASE)的光学放大器，在光学节点的下游节点处测量光学波长的功率P2；以及基于测得的功率P1和功率P2确定受激拉曼散射(SRS)。进行一个或更多个测量能够进一步包括基于光纤长度和使用光纤的衰减系数来缩放SRS。配置光学节点能够包括基于缩放的SRS确定进入光纤的发射功率。
在其他实施例中，一个或更多个组件能够包括第一波长的光学服务信道(OSC)和第二波长的光学时域反射仪(OTDR)，并且执行一个或更多个测量能够包括以相同的位模式以同步方式驱动第一波长和第二波长中的每一个；并且基于在下游节点接收第一波长和第二波长，测量在光纤上的色散。测量色散能够包括确定第一波长和第二波长中的每一个上的光学脉冲之间的差分时间延迟，并将差分时间延迟除以光纤的长度和第一波长和第二波长的分离值，以确定第一波长和第二波长的平均值处的色散。
被配置为对光纤进行表征的光学线路系统中的光节点包括被配置为在光学节点的操作期间执行功能的一个或更多个组件，其中，一个或更多个组件被配置为执行一个或更多个测量以表征光纤，其中，一个或更多个组件在光学节点的操作期间执行功能，并且被重新配置为独立于该功能执行一个或更多个测量；以及光学调制解调器，其被配置为基于一个或更多个测量通过光纤进行通信。
一种装置，其被配置为用于对光纤进行表征，由光学线路系统中的光学节点部分地执行，该装置包括被配置为引发一个或更多个测量以在光学节点上利用一个或更多个组件来表征光纤的电路，其中，一个或更多个组件在光学节点的操作期间执行功能，并被重新配置以执行独立于该功能的一个或更多个测量(步骤702)；以及被配置为基于一个或更多个测量配置光学节点以通过光纤进行通信的电路。
值得注意的是，本文描述的一些实施例可以包含一个或更多个通用或专用处理器(“一个或更多个处理器”)，例如微处理器；中央处理器(CPU)；数字信号处理器(DSP)：定制处理器，例如网络处理器(NP)或网络处理单元(NPU)，图形处理单元(GPU)等；现场可编程门阵列(FPGA)；以及类似的用于控制其自身的独特的存储程序指令(包含软件和固件)，以便结合某些非处理器电路来实现本文描述的方法和/或系统的的部分、大部分或全部功能。替代地，一些或全部功能可以由没有存储程序指令的状态机来实现，或者在一个或多个专用集成电路(ASIC)中实现，其中每个功能或某些功能的一些组合被实现为定制逻辑或电路。当然，可以使用前述方法的组合。对于本文所述的一些实施例，在硬件中的以及可选地具有软件、固件及其组合的相应设备能够被称为“配置为或调整为以…的电路”、“配置为或调整为以…的逻辑”等，以对本文描述的各种示例性实施例的数字和/或模拟信号执行一组操作、步骤、方法、过程、算法、功能、技术等。
此外，一些实施例可包含非暂时性计算机可读存储介质，该非暂时性计算机可读存储介质具有计算机可读的代码，该代码用于对计算机、服务器、设备、装置、处理器、电路等进行编程，其中，每一个可包含处理器，以执行如本文描述和要求保护的功能。这种计算机可读存储介质的示例包含但不限于硬盘、光存储设备、磁存储设备、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)、闪存等。当存储在非暂时性计算机可读介质中时，软件能够包含可由处理器或设备(例如，任何类型的可编程电路或逻辑)执行的指令，响应于这样的执行，使处理器或设备执行如本文对于各种示例性实施例所描述的一组操作、步骤、方法、过程、算法、功能、技术等。
尽管已经在本文中参考优选实施例及其具体示例示出并描述了本公开，但对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，其他实施例和示例可以执行相似的功能和/或获得相似的结果。所有这些等同实施例和示例都在本公开的精神和范围内，由此设想并且旨在由所附权利要求书覆盖。

Claims (15)

1.一种在光学线路系统(10)中的光学节点(12)，其配置为对光纤(16、18)进行表征，所述光学节点包括：
一个或更多个组件(50、52)，其被配置为在所述光学节点(12)的操作期间执行功能，其中，所述一个或更多个组件(50、52)被配置为执行一个或更多个测量以表征所述光纤(16、18)，其中，所述一个或更多个组件(50、52)在光学节点(12)的操作期间执行功能，并且被重新配置为执行独立于所述功能的一个或更多个测量；以及
光学调制解调器，其被配置为基于所述一个或更多个测量通过光纤进行通信。
2.根据权利要求1所述的光学节点，其中，所述一个或更多个组件分别包括光学服务信道OSC(502、504)、光学时域反射仪OTDR(300)和光学放大器(302、304)中的任意一个。
3.根据权利要求1-2所述的光学节点，其中，基于所述一个或更多个测量来设置进入所述光学调制解调器的光纤(16、18)的发射功率。
4.根据权利要求1-3所述的光学节点，其中，所述一个或更多个组件包括光学时域反射仪OTDR(300)，并且其中，所述一个或更多个测量包括：
利用可配置反射元件(402)的OTDR测量，所述可配置反射元件被配置为在光纤(16、18)的端部处提供清晰的参考点，其中，由基于所述清晰的参考点的OTDR测量来确定所述光纤的长度。
5.根据权利要求4所述的光学节点，其中，所述可配置反射元件(402)包括1xN微机电系统MEMS开关，其被配置为与多条光纤(16、18)共享所述OTDR(300)。
6.根据权利要求1-3所述的光学节点，其中，所述一个或更多个组件包括i)光学放大器(302、304)，以及ii)配置为在所述光学放大器的放大带宽之外提供光学波长的器件，并且其中，所述一个或更多个测量包括
在禁用所述光学放大器(302、304)的情况下，在所述光学节点(12)的下游节点处测量所述光学波长的功率P1；
利用配置为产生放大受激发射(ASE)的光学放大器(302、304)，在所述光学节点(12)的下游节点处测量所述光学波长的功率P2；以及
根据测得的功率P1和功率P2确定受激拉曼散射SRS。
7.根据权利要求6所述的光学节点，其中，所述SRS基于光纤长度并使用光纤(16、18)的衰减系数来缩放，并且用于确定进入所述光纤(16、18)的发射功率。
8.根据权利要求1-3所述的光学节点，其中，所述一个或更多个组件包括第一波长处的光学服务信道OSC(502、504)和第二波长处的光学时域反射仪OTDR(300)，并且其中，
利用相同的位模式以同步的方式、或利用已知的延迟来驱动所述第一波长和所述第二波长中的每一个；以及
基于在下游节点处接收第一波长和第二波长来测量所述光纤(16、18)上的色散。
9.根据权利要求8所述的光学节点，其中，所述色散通过以下方式测量：确定第一波长和第二波长中的每一个上的光学脉冲之间的差分时间延迟，并将所述差分时间延迟除以光纤的长度和第一波长与第二波长的分离值，以确定第一波长和第二波长的平均值处的色散。
10.一种方法，其用于通过光学线路系统(10)中的光学节点(12)部分地执行对光纤(16、18)的表征，所述方法包括：
利用一个或更多个组件(50、52)在所述光学节点(12)处执行一个或更多个测量以表征光纤(16、18)，其中，所述一个或更多个组件(50、52)在光学节点(12)的操作期间执行功能，并且被重新配置为独立于所述功能执行一个或更多个测量；以及
基于所述一个或更多个测量，配置光学节点(12)以通过光纤(16、18)进行通信。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述一个或更多个组件分别包括光学服务信道OSC(502、504)、光学时域反射仪OTDR(300)和光学放大器(302、304)之一。
12.根据权利要求10-11所述的方法，其中，所述配置包括基于所述一个或更多个测量来设置进入光纤(16、18)中的发射功率。
13.根据权利要求10-11所述的方法，其中，所述一个或更多个组件包括光学时域反射仪OTDR(300)，并且其中，执行一个或更多个测量包括：
利用可配置反射元件(402)执行OTDR测量，所述可配置反射元件被配置为在光纤(16、18)的端部处提供清晰的参考点；以及
由基于所述清晰的参考点的OTDR测量来确定所述光纤(16、18)的长度。
14.根据权利要求10-11所述的方法，其中，所述一个或更多个组件包括i)光学放大器(302、304)，以及ii)配置为在所述光学放大器的放大带宽之外提供光学波长的至少一个器件，并且其中，执行一个或更多个测量包括
在禁用所述光学放大器的情况下，在所述光学节点的下游节点处测量所述光学波长的功率P1；
利用配置为产生放大受激发射ASE的光学放大器，在下游节点处测量所述光学波长的功率P2；以及
基于测得的功率P1和功率P2确定受激拉曼散射SRS。
15.根据权利要求10-11所述的方法，其中，所述一个或更多个组件包括第一波长处的光学服务信道OSC(502、504)和第二波长处的光学时域反射仪OTDR(300)，并且其中，执行一个或更多个测量包括
利用相同的位模式以同步的方式、或利用已知的延迟来驱动所述第一波长和所述第二波长中的每一个；以及
基于在下游节点处接收第一波长和第二波长来测量所述光纤上的色散。
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